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Un exercice sur la poussée d'Archimède

  1. Serru

    Date d'inscription
    avril 2009
    Messages
    3

    Un exercice sur la poussée d'Archimède

    Bonjour à tous,

    J'ai un exercice sur les pressions qui me dérange beaucoup... Voici la partie de l'énoncé correspondante :

    Le bouchon d'une chasse d'eau, cylindrique et homogène, de hauteur h et de diamètre D, repose par un joint sur un conduit d'évacuation de diamètre d < D et rempli d'air atmosphérique de pression uniforme P0. On remplit le réservoir d'eau.

    On note, comme sur le schéma ci-dessus, x la hauteur d'eau à partir de la base du bouchon :



    Deux cas se présentent : x < h et x > h. Dans chacun des cas, je dois calculer la résultante des pressions sur le bouchon, en fonction de la masse volumique de l'eau v, de x, de h, de g, de S = pi*D²*4 et de s = pi*d²/4.

    Le fait que le bouchon repose sur un joint me gêne : Cela empêche-t-il la poussée d'Archimède d'agir ? Si tel est le cas, je ne vois pas vraiment l'intérêt de l'exercice, qui est de donner un encadrement de la masse volumique du bouchon (Et je doute que cela se passe comme ça en pratique). Par ailleurs, comment exprimer la pression de l'air du conduit sur la surface s, alors que P0 ne fait pas partie des paramètres en fonction desquels je dois exprimer les résultantes ?

    Enfin, dois-je négliger, lorsque x < h, la pression de l'air sur la surface supérieure du bouchon ? Elle n'est mentionnée nulle part dans le sujet.


    Le bouchon devant, lors de cette phase de remplissage, resté plaqué contre le joint, je dois ensuite donner deux inégalités qui majorent la masse volumique du bouchon, mais pour cela je dois d'abord déterminer ces résultantes...

    Si vous avez une idée de la manière dont je dois considérer cela... Merci d'avance


     


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  2. LPFR

    Date d'inscription
    mars 2008
    Messages
    32 768

    Re : Un exercice sur la poussée d'Archimède

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Votre image est trop grande. D'autant plus qu'il n'y a pas de petits détails. Et elle est tellement grande que, dans mon petit écran, l'image et le texte sont étales sur un écran et demi et je n'arrive pas à lire une ligne complète sans décaler le curseur horizontal.
    Du coup votre post est gênant à lire.
    Au revoir
     

  3. skeptikos

    Date d'inscription
    janvier 2009
    Localisation
    Strasbourg
    Âge
    70
    Messages
    1 074

    Re : Un exercice sur la poussée d'Archimède

    la poussée d'Archimède est égale au poids du volume de liquide déplacé, même si l'objet repose au fond.
    A mon avis on te précise que l'évacuation est à la pression atmosphérique pour t'encourager à ne pas en tenir compte dans son ensemble.
    @+
     

  4. Serru

    Date d'inscription
    avril 2009
    Messages
    3

    Re : Un exercice sur la poussée d'Archimède

    Mmh... Si ils voulaient qu'on l'ignore, ça aurait été mieux den e pas en parler, enfin bon...

    Autre question, la poussée d'Archimède et la résultante des pressions sont-elles liées ? Si oui, ça voudrait dire que l'eau exerce une pression sur la surface qui touche le joint, malgré l'absence d'eau à cet endroit... J'ai un peu de mal avec la façon dont tout ceci est expliqué dans mon cours...
     

  5. LPFR

    Date d'inscription
    mars 2008
    Messages
    32 768

    Re : Un exercice sur la poussée d'Archimède

    Citation Envoyé par skeptikos Voir le message
    la poussée d'Archimède est égale au poids du volume de liquide déplacé, même si l'objet repose au fond.
    A mon avis on te précise que l'évacuation est à la pression atmosphérique pour t'encourager à ne pas en tenir compte dans son ensemble.
    @+
    Re.
    La poussée d'Archimède est le résultat des forces de pression qui s'exercent sur l'objet. Si l'objet repose au fond mais qu'il y a une couche d'eau qui transmet la pression, alors oui, la poussé est le poids du fluide qu'il déplace. Mais sil est au fond en fermant un trou, la pression le pousse dehors.

    Dans le dessin du problème, au début toutes le forces sont horizontales et la poussée est zéro. Puis quand l'eau recouvre l'objet, la poussée est vers le bas.
    A+
     


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  6. Serru

    Date d'inscription
    avril 2009
    Messages
    3

    Re : Un exercice sur la poussée d'Archimède

    Mmh... Bon la poussée c'est pas 0 je pense, faut exprimer en fonction de s et sans cette pression de l'air du conduit, on a rien en fonction de s...

    De plus il risque pas de se soulever le bouchon avec seulement ça, à moins que sa densité soit très faible (Du genre 0.1)... Mais qui va fabriquer un bouchon de densité 0.1... C'est bizarre <_<

    Merci pour ta réponse
     


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